CN103149454A - 周期序列信号占空比测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种周期序列信号占空比测量方法，包括：第一步骤，用于利用低通滤波器对待测周期序列信号进行滤波以得到滤波后信号，从而去除所述待测周期序列信号的高于所述低通滤波器的截止频率的分量；第二步骤，用于利用直流电压测量经过所述低通滤波器滤波后的滤波后信号的直流电压值；第三步骤，用于利用下述公式计算所述待测周期序列信号的占空比：占空比=直流电压值-待测周期序列信号低电平值/（待测周期序列信号高电平值-待测周期序列信号低电平值）。由此，本发明提供了一种无需利用频率比待测信号高2.56倍至4倍的采样信号就能测量待测信号的周期序列信号占空比测量方法。
Description
技术领域
本发明涉及信号测试领域，更具体地说，本发明涉及一种周期序列信号占空比测量方法。
背景技术
占空比（Duty Ration,Duty Cycle）又名占空度、占空因数。在电信领域中占空比有如下含义：在一串理想的脉冲周期序列中（如方波信号），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值；占空比也可以表述为：在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。例如，脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。
更具体地说，例如对于方波信号，占空比指的是高电平在一个周期之内所占的时间比率。例如，如果某个方波信号的占空比为50%（占空比为0.5），则说明方波信号的正电平所占时间为0.5个周期。
在现有技术中，可通过信号采样测试来测量信号的占空比。
信号采样也称信号抽样，是信号在时间上的离散化，即按照一定时间间隔△t在模拟信号x(t)上逐点采取其瞬时值。它是通过采样脉冲和模拟信号相乘来实现的。根据采样定理，在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率大于待采样信号（待测信号）中最高频率的2倍时，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的频率信息。
然而，如果采样频率仅是被测信号的2倍，只能获到被测信号的频率信息，而不能获得占空比的信息。一般2.56倍至4倍于待采样信号的频率的采样频率才能够得到信号的占空比信息。
也就是说，为了测试信号的占空比信息，需要利用比待测信号频率高2.56倍至4倍的采样信号进行频率测试。如果利用比待测信号频率高2.56倍至4倍的采样信号进行频率测试，会给测试设备带来很高的要求，从而限制了可测试的待测信号的最高可测试频率大小。
因此，希望提供一种无需利用频率比待测信号高2.56倍至4倍的采样信号就能测量待测信号的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种无需利用频率比待测信号高2.56倍至4倍的采样信号就能测量待测信号的周期序列信号占空比测量方法。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种周期序列信号占空比测量方法，其特征在于包括：
第一步骤，用于利用低通滤波器对待测周期序列信号进行滤波以得到滤波后信号，从而去除所述待测周期序列信号的高于所述低通滤波器的截止频率的分量；
第二步骤，用于利用直流电压测量经过所述低通滤波器滤波后的滤波后信号的直流电压值；
第三步骤，用于利用下述公式计算所述待测周期序列信号的占空比：
占空比=直流电压值-待测周期序列信号低电平值/（待测周期序列信号高电平值-待测周期序列信号低电平值）。
优选地，所述周期序列信号为方波信号。
优选地，所述低通滤波器的截止频率介于1Hz至50Hz之间。
由此，本发明提供了一种无需利用频率比待测信号高2.56倍至4倍的采样信号就能测量待测信号的周期序列信号占空比测量方法。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明实施例的周期序列信号占空比测量方法的流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图1示意性地示出了根据本发明实施例的周期序列信号占空比测量方法的流程图。
具体地说，如图1所示，根据本发明实施例的周期序列信号占空比测量方法包括：
第一步骤S1，用于利用低通滤波器对待测周期序列信号进行滤波以得到滤波后信号，从而去除所述待测周期序列信号的高于所述低通滤波器的截止频率的分量。
第二步骤S2，用于利用直流电压测量经过所述低通滤波器滤波后的滤波后信号的直流电压值。
第三步骤S3，用于利用下述公式计算所述待测周期序列信号的占空比：
占空比=直流电压值-待测周期序列信号低电平值/（待测周期序列信号高电平值-待测周期序列信号低电平值）。
具体地说，根据有效电压的计算可知有如下等式：
占空比×待测周期序列信号高电平值+（1-占空比）×待测周期序列信号低电平值=直流电压值。
根据上述等式即可得到：
占空比×待测周期序列信号高电平值+待测周期序列信号低电平值-占空比×待测周期序列信号低电平值=直流电压值。
由此有公式：
占空比×（待测周期序列信号高电平值-待测周期序列信号低电平值）=直流电压值-待测周期序列信号低电平值；
从而得到：
占空比=直流电压值-待测周期序列信号低电平值/（待测周期序列信号高电平值-待测周期序列信号低电平值）。
例如，所述周期序列信号为方波信号。
优选地，所述低通滤波器的截止频率介于1Hz至50Hz之间。
由此，只需要通过测量直流电压值并进行计算，即可得到待测周期序列信号的占空比，而无需利用频率比待测信号高2.56倍至4倍的采样信号来测量。
由此，本发明上述优选实施例提供了一种无需利用频率比待测信号高2.56倍至4倍的采样信号就能测量待测信号的周期序列信号占空比测量方法。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (3)
1.一种周期序列信号占空比测量方法，其特征在于包括：
第一步骤，用于利用低通滤波器对待测周期序列信号进行滤波以得到滤波后信号，从而去除所述待测周期序列信号的高于所述低通滤波器的截止频率的分量；
第二步骤，用于利用直流电压测量经过所述低通滤波器滤波后的滤波后信号的直流电压值；
第三步骤，用于利用下述公式计算所述待测周期序列信号的占空比：
占空比=直流电压值-待测周期序列信号低电平值/（待测周期序列信号高电平值-待测周期序列信号低电平值）。
2.根据权利要求1所述的周期序列信号占空比测量方法，其特征在于，所述周期序列信号为方波信号。
3.根据权利要求1或2所述的周期序列信号占空比测量方法，其特征在于，所述低通滤波器的截止频率介于1Hz至50Hz之间。
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| CN104682929A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 北车大连电力牵引研发中心有限公司 | 脉冲信号占空比测量电路 |
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2013
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